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環(huán)氧膠固化的原理是指固化劑與環(huán)氧樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀立體聚合物，使線型樹脂變成堅韌的體型固體的過程。固化是獲得良好粘結(jié)性能的關(guān)鍵過程，只有完全固化，強度才會最大。

為了獲得固化良好的膠層，固化過程必須在適當?shù)臈l件下進行。膠粘劑的固化工藝對膠接質(zhì)量有很重要的影響，在固化中有三個基本工藝參數(shù)：溫度、壓力和時間。這三個參數(shù)對膠粘劑的固化影響是非常大的。如果固化的溫度、壓力和時間沒有考慮到的話，對膠粘劑的粘接性能影響是非常大的?？赡軙?dǎo)致物品沒有強的粘接度，膠粘劑長時間不固化等情況。為了改進及監(jiān)控環(huán)氧膠的粘結(jié)質(zhì)量，必須對其固化行為進行研究，固化率比較直觀的反應(yīng)了固化的程度，很多研究人員和質(zhì)量控制人員都希望獲取這方面的數(shù)據(jù)。

環(huán)氧膠固化的過程是一個比較復(fù)雜的動力學(xué)過程，比較難監(jiān)控。關(guān)于固化率的測定和計算，目前還沒有統(tǒng)一的標準，行業(yè)內(nèi)比較常用的方法是紅外法和DSC法。紅外法需要找到固化反應(yīng)的峰以及峰值比較穩(wěn)定的參比峰，如不經(jīng)過深入的研究，比較難確定準確的峰，導(dǎo)致此方法難以進行。

DSC法(差式掃描量熱法)研究環(huán)氧樹脂的固化行為由來已久，此法可以方便的進行測定，因為固化反應(yīng)一般是放熱反應(yīng)，如果用DSC檢測會看到如圖1所示的固化峰。正常固化完全的膠黏劑再測試DSC此峰會消失，但是如果固化不完全，DSC曲線上仍會出現(xiàn)如圖1所示的后固化峰。固化程度越高，后固化峰越小，如圖2所示，樹脂的交聯(lián)程度增加，交聯(lián)后高分子的分子量增加，其粘結(jié)強度也增加。根據(jù)樣品剩余反應(yīng)熱與樹脂完全固化所放出的熱量就可以得到其固化率。

圖1

圖2

固化率的測定過程具體如下：分別取一定量的樣品及完全未固化的樹脂上機測試，得到具有反應(yīng)熱峰的DSC曲線(見圖3)，通過曲線上的反應(yīng)熱(△H)來計算固化率：

固化率=（完全未固化樹脂放熱△H-待測試品放熱△H）/完全未固化樹脂放熱△H*100%

圖3

關(guān)于以上固化率測定需要注意以下事項：

1、待測樣品配方與完全未固化樹脂的配方完全一樣，完全未固化樹脂只是還沒有經(jīng)過固化處理

2、待測樣品與完全未固化樹脂的測試條件完全一致，為了排除曲線波動造成的影響，還可以測試空白，在上述公式中扣除空白值

3、由于方法本身的局限性，得到的固化率是一個參考值，因此不同的方法得到的結(jié)果沒有比較意義，評估時需保持方法的一致性